Onyesho la Uchezaji wa Mbao la Mbao Inaendeshwa na Raspberry Pi Zero: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Mradi huu unatambua pikseli ya Wx2812 ya pikseli ya 20x10 yenye saizi ya 78x35 cm ambayo inaweza kusanikishwa kwa urahisi sebuleni kucheza michezo ya retro. Toleo la kwanza la tumbo hili lilijengwa mnamo 2016 na lilijengwa upya na watu wengine wengi. Uzoefu huu ulitumika kujumlisha maboresho yote ili kuunda toleo jipya la tumbo na kuleta hii sasa kwa mafundisho.com. Sifa kuu kuu ni sasisho la Raspberry Pi Zero badala ya kutumia na Pi A pamoja na Arduino na kuchukua nafasi ya mtawala mkubwa uliopita na kifaa cha mchezo cha Bluetooth. Pia programu hiyo iliboreshwa pamoja na simulator, ambayo hukuruhusu kukuza nambari kwenye kompyuta hata ikiwa huna ufikiaji wa vifaa vya tumbo.

Kipengele kimoja maalum cha tumbo hili la LED ni veneer maalum ya kuni, ambayo hutumiwa kufunika LED na kuzificha, wakati LED zimelemazwa. Hii inaongeza sana sababu ya kukubalika kwa watu wasio-tekinolojia;-) Kwa kweli, ikiwa veneer hii maalum haipatikani katika nchi yako, unaweza pia kutumia nyenzo zingine zinazoenea kama akriliki kuficha taa za taa. Imepangwa pia kutoa sehemu muhimu katika siku zijazo ili iwe rahisi kujenga mradi huo.

Ugavi:

• Raspberry Pi Zero W (pamoja na mabadiliko mengine, mifano mingine yote pia itafanya kazi)
• 200 LED / s (WS2812B kupigwa kwa LED na 30 LED / m)
• Onyesha matrix ya 4x SPI ya LED na MAX7219
• Nyaya
• Padi ya mchezo wa Bluetooth (k.m. hii kutoka Pimoroni)
• Ugavi wa Umeme 5V na angalau 5A
• Mbao ya MDF ya kukata laser
• Veneer ya mbao au kueneza sahani ya akriliki
• Capacitor, Mpingaji
• Baadhi ya screws

Hatua ya 1: Kukata Laser

Muundo wa msingi wa tumbo hutengenezwa kwa kuni ya MDF na unene wa 3mm na kukatwa na mkataji wa laser. Ikiwa haumiliki cutter laser, unaweza kutumia huduma mkondoni kama ponoko.com au formulor.de au wasiliana na fablab / makerspace inayofuata katika mazingira yako. Inawezekana pia kutumia kadibodi au vifaa vingine vyepesi lakini faili zilizoambatanishwa ni muundo wa unene wa 3mm, kwa hivyo vifaa vyembamba au nene vinahitaji urekebishaji wa faili. Ubunifu ulifanywa katika Fusion 360. Sehemu nyingi hushikilia kwa kuziweka mahali, tu sehemu zingine kama mipaka ya nje inapaswa kushikamana pamoja kwa kutumia gundi ya kuni. Hakikisha kuwa tumbo lako linafanya kazi kikamilifu kabla ya kutumia gundi yoyote! Pia kitambaa cha kuni kinapaswa kushikamana, lakini hii ni hatua ya mwisho baada ya kuhakikisha kuwa kila kitu kinafanya kazi.

Kwenye upande wa kulia (chini) wa ndege ya nyuma, kuna sehemu iliyokatwa ili kupata vifaa vya elektroniki kwenye tumbo na bado uweze kupata vifaa hivi wakati veneer imewekwa gundi.

Hatua ya 2: Sakinisha LED

Mistari ya LED ni milia 30 ya kawaida ya LED / m WS2812, ambayo inapatikana katika Amazon, eBay au duka zingine mkondoni kote ulimwenguni. Kwa kawaida hii pia ni laini ya bei rahisi ya anwani inayopatikana ya LED. Ikiwa unataka kutumia LED zingine, lazima uhakikishe umbali wa 30 LED / m ili kutoshea muundo wa tumbo. Sehemu zilizotiwa mabawa zina sehemu ndogo zilizokatwa kutoshea kwa upana wa LED wa cm 10. Mistari hii ya LED ina mkanda ulio na pande mbili mgongoni mwao, kwa hivyo unaweza kuwaunganisha moja kwa moja kwa MDF baada ya nafasi sahihi. Angalia mwelekeo sahihi wa kila mstari kabla ya kutumia mkanda (mwelekeo wa DIN-DOUT).

Mfumo wa wiring ni zig-zag kwa hivyo mwishoni, kuna pini moja tu ya kuingiza kwa tumbo na urefu wa kebo ni fupi iwezekanavyo. Ili kusambaza nguvu vizuri na kupunguza teksi juu ya tumbo, kila mstari wa LED umeunganishwa na 5V na GND chini ya tumbo. Unaweza kutumia waya moja au PCB za kuchakata kusambaza laini ya 5V na GND.

Hatua ya 3: Mkutano

Mtazamo wa mlipuko husaidia kutambua vipande sahihi vya kusanyiko. Fuata tu picha za hatua kwa hatua za usakinishaji. Ndege ya nyuma ina miundo ya msalaba kushikilia kuta ndefu za upande na zingine za kuta fupi. Ikiwa una shida kusanikisha vipande, tumia karatasi ya mchanga kuirekebisha.

Hatua ya 4: Kufunga

Kuna njia tofauti za kutengeneza laini za umeme kwa kupigwa tofauti pamoja. Labda unaweza kutumia waya moja au aina fulani ya reli ya kawaida kutoka kwa shaba ili kuziba waya tofauti. Katika kesi hii, vipande vya PCB za mfano vilitumika kuongoza reli za umeme kupigwa. Kupigwa kwa WS2812B tayari kuna nyaya tofauti za umeme ambazo unaweza kutumia kuunganisha reli ya umeme na pembejeo ya kwanza ya mstari (upande wa kushoto kwenye picha).

Hatua ya 5: Sakinisha Uonyesho wa SPI

Kuonyesha alama za mchezo na maandishi, onyesho la tumbo la LED kulingana na dereva wa MAX7219 ya LED hutumiwa. Imeunganishwa kupitia SPI (Maingiliano ya Siri ya Pembeni) kwa Raspberry Pi. Maonyesho manne ya 8x8 yamejumuishwa kwenye onyesho la matrix ya pikseli ya pikseli 32x8. Unaweza kununua maonyesho haya ya pikseli 8x kwa mfano. kwenye eBay, pia kuna maonyesho ya pamoja ya pikseli 32x8 zinazopatikana. Pia una chaguzi tofauti za rangi; katika kesi hii maonyesho nyekundu yalitumiwa. Kwa sababu SPI inafanya kazi kama rejista ya mabadiliko, maonyesho yanaunganishwa pamoja kwa serial kwa kuunganisha data kutoka kwa tumbo la kwanza na data ya ile ya pili na kadhalika kuanzia upande wa kulia wa onyesho.

Onyesho hili linasomeka tu kutoka nje, ikiwa imewekwa moja kwa moja nyuma ya safu ya veneer. Ikiwa sivyo, kuna blur nyekundu tu inayoonekana. Kwa hivyo lazima uiweke juu ya sehemu ya kukata ndege na umbali wa 30mm kati ya uso wa ndege ya nyuma na uso wa tumbo. Nimetumia vipande vilivyobaki vya mbao na visu kurekebisha 19 mm iliyopotea kati ya ndege ya nyuma na PCB, lakini unaweza pia aina yoyote ya spacers ya nje.

Wiring ya onyesho imeonyeshwa katika hatua ya 7.

Hatua ya 6: Sakinisha Pi

Katika usanikishaji huu, Raspberry Pi Zero hutumiwa. Unaweza pia kutumia mfano mwingine wowote wa Raspberry Pi, lakini mpya zaidi na WiFi iliyojumuishwa na Bluetooth hukuruhusu kuungana kwa urahisi kwenye pedi za mchezo wa wireless na kurahisisha programu. Unaweza kupata Pi kwa kutumia angalau screws mbili na spacers ndogo kuifunga kwa ndege ya nyuma.

Kwa Raspberry Pi Zero W, pini zifuatazo hutumiwa:

• PIN 2: 5V
• PIN 6: GND
• GPIO18 -> kupigwa kwa LED
• GPIO11: SPI CLK -> MAX7219 tumbo CLK
• GPIO10: SPI MOSI -> MAX7219 tumbo DIN
• GPIO8: SPI CS -> MAX7219 tumbo CS

Watu wengine waliripoti maswala kwa kutumia GPIO18 kwa LEDs. Tafadhali tumia GPIO21 katika kesi hii. Ikiwa ni hivyo, lazima ubadilishe nambari kwenye mstari wa 21 kuwa pixel_pin = bodi.

Ukanda wa WS2812B hutumiwa hapa nje ya maelezo yake. Kawaida inahitaji kiwango cha mantiki cha 5V kwenye DIN, lakini Pi hutoa 3, 3V tu. Hata kama hii inafanya kazi katika visa vingi, unapaswa kujaribu hii na ukanda wako. Ikiwa haifanyi kazi, unaweza kuongeza kibadilishaji cha kiwango kama 74HCT245 au kibadilishaji chochote cha 3V3 hadi 5V kati ya Pi na ukanda.

Hatua ya 7: Ugavi wa nyaya na umeme

Wiring hufanyika kulingana na mpango wa wiring. Ugavi wa umeme ni usambazaji wa 5V DC.

Kwa kuzima / kuzima kwa urahisi kwa tumbo, swichi huongezwa kati ya kuziba nguvu na nyaya za tumbo. Walakini, kwa sababu Raspberry Pi haipendi kuzima kwa bidii, kuna chaguo la kuzima kwenye programu ili kuzima salama Pi kupitia Gamepad kabla ya kubadili matriki.

Pini ya LED ya DIN imeunganishwa kupitia Resistor kwa Pi, pia capacitor kubwa (4700uF) imeongezwa kutuliza usambazaji wa umeme. Tafadhali angalia Adafruit Überguide kwa Neopixels kwa maelezo zaidi.

LED zinatumia kiwango cha juu cha sasa cha 60mA kwa kila LED, kwa hivyo kiwango cha juu cha 200x60mA = 12A inawezekana !!! Kwa kupunguza mwangaza na kutotumia LED zote kwa rangi nyeupe kabisa, hii ni zaidi ya nadharia, lakini inategemea nambari ambayo sasa imefikia kiwango cha juu. Kwa hivyo kuchagua usambazaji mkubwa wa umeme ni muhimu sana. Kwa matumizi mengi usambazaji wa umeme na 5V / 5A (25W) inapaswa kuwa ya kutosha.

Ili kurekebisha ndege ya nyuma na Pi na onyesho la Matrix, vipande vidogo vya kuni vinaweza kutumiwa kuzipiga pembeni na pia tumia visu kushikilia ndege ya nyuma mahali pake.

Hatua ya 8: Sanidi Pi

1. Pakua picha mpya ya Raspbian lite kutoka raspberrypi.org

2. Nakili kwa na kadi ya SD, 8GB inatosha. Unaweza kutumia k.m. etcher kufanya hivi.

3. Kabla ya kuwasha Pi na kadi ya SD, andaa WIFI na ufikiaji wa ssh

4. Ingiza kadi ya SD kwenye kompyuta yoyote, folda ya boot inapaswa kupatikana

5. Nakili mistari ifuatayo kwenye faili wpa_supplicant.conf (itengeneze ikiwa haipo) na ubadilishe vigezo kulingana na Wifi yako na mkoa

ctrl_interface = DIR = / var / run / wpa_supplicant KIKUNDI = netdev

nchi = sasisho la Amerika_config = 1 mtandao = {ssid = "Wifi ya Nyumbani" psk = "neno kuu" key_mgmt = WPA-PSK}

6. Ongeza faili tupu iitwayo ssh (bila kiendelezi chochote) kuwasha ili kuwezesha ufikiaji wa ssh

7. Sasa ingiza kadi ya SD kwenye Raspberry Pi na uibonye. Angalia router yako ya wifi ili upate anwani ya IP ya Pi

8. anza unganisho la SSH kwa Pi ukitumia terminal (Linux, Mac) au n.k. Putty Windows. Ingiza IP ya Pi badala ya 192.168.x.y

ssh [email protected]

9. Sasisha Pi (inachukua muda!)

Sudo apt-pata sasisho

sasisho la kupata apt

10. Sakinisha bomba na zana ya kuanzisha

Sudo apt-get kufunga python3-pip

sudo pip3 kufunga - sasisha vifaa vya kuanzisha

11. Sakinisha dereva wa Neopixel, ws281x lib, pygame na libsdl

sudo pip3 sakinisha rpi_ws281x adafruit-circuitpython-neopixel

sudo pip3 sakinisha pygame sudo apt-get kufunga libsdl1.2-dev sudo pip3 kufunga - kuboresha luma.led_matrix

12. Wezesha SPI kwa kupiga raps-config, nenda kwa Chaguzi 5 za Kuingiliana / P4 SPI / Wezesha

Sudo raspi-config

13. Ongeza Gamepad ya Bluetooth

sudo bluetoothctl

[bluetooth] wakala # kwenye [bluetooth] # jozi kwenye [bluetooth] # scan kwenye [bluetooth] jozi # aa: bb: cc: dd: ee: ff [bluetooth] # trustee aa: bb: cc: dd: ee: ff [bluetooth] # unganisha aa: bb: cc: dd: ee: ff [bluetooth] # acha

ambapo aa: bb: cc: dd: ee: ff ni mavazi ya MAC ya kifaa chako cha mchezo wa Bluetooth. Anwani hii inapaswa kuonyeshwa baada ya kupiga amri ya "skana juu". Hakikisha kwamba mtawala wako wa Bluetooth yuko tayari kuoanisha, tafadhali angalia mwongozo wa kidhibiti jinsi ya kufanya hivyo.

14. Sasa unaweza kuungana na wewe Pi kupitia, nenosiri chaguo-msingi ni rasipiberi (watumiaji wa Windows wanaweza kutumia Putty):

ssh [email protected]

Hatua ya 9: Nambari ya chatu, Mtihani na Simulator

Nambari inapatikana kwenye Github. michezo_pi_only.py na faili zote za bmp zinahitajika.

git clone href = https://github.com/makeTVee/ledmatrix/tree/master/python/pi_only

Nambari hiyo ina chaguo la kukimbia katika hali ya kuiga nje ya Pi ukitumia pygame kuiga matrix. Hii inasaidia sana kukuza huduma mpya bila kupata moja kwa moja vifaa vya tumbo. Pia utatuzi ni rahisi zaidi. Lazima uweke PI kila wakati ili kuamsha hali ya kuiga (Mstari wa 15):

PI = Uongo

Katika hali hii ya kuiga, Kinanda yote hutumika badala ya kifaa cha mchezo cha Bluetooth. Vifungo 1, 2, 3, 4 vimepangwa kwa A, B, X, Y ya mchezo wa mchezo, funguo za mshale kwa maelekezo, "s" ya kuanza na "x" kwa chaguo. Unaweza kutumia mhariri wa kawaida pamoja na koni au IDE zingine zilizounganishwa kama Msimbo wa Studio ya Visual ya Micosoft au Jetbrain PyCharm kufanya maendeleo kwenye PC yako.

Ikiwa unatumia tumbo na Raspberry Pi, lazima ufafanue:

PI = Kweli

Ili kunakili nambari kwenye Raspberry Pi, unaweza kutumia amri ya scp (Windows WinSCP). Fungua dirisha la kiweko, badilisha folda inayoweka faili za Github na piga simu

scp games_pi_only [email protected]: / nyumbani / pi

scp *.bmp [email protected]: / nyumbani / pi

kisha unganisha kwenye Pi kupitia ssh (watumiaji wa Windows wanaweza kutumia Putty):

ssh [email protected]

baada ya kufanikiwa kuingia, unaweza kuanza nambari ya chatu kwa kupiga simu:

Sudo python3 michezo_pi_only.py

Ikiwa nambari inaendesha kwa usahihi, unaweza kuwezesha kiotomatiki kwa kupiga simu:

Sudo nano /etc/rc.local

na ongeza laini ifuatayo kabla ya kutoka 0:

/ usr / bin / nzuri -n -20 python3 / nyumba/pi/games_pi_only.py &

Hifadhi (Ctrl + O) na Toka (Ctrl + X)

Hatua ya 10: Mtihani wa Mwisho na Veneer

Kabla ya veneer ni gundi juu ya mbele, tumbo inapaswa kupimwa ili kuhakikisha, kwamba LED zote zinafanya kazi. Ni rahisi sana kurekebisha kitu kabla ya veneer kushikamana.

Veneer ya kuni iliyotumiwa ni karatasi maalum ya maple veneer inayoitwa Microwood, ambayo ni upande mmoja kufunikwa na karatasi na ina unene wa 0, 1 mm. Upande wa karatasi unaweza kushikamana moja kwa moja kwenye mdf ukitumia gundi ya karatasi ya bure ya maji.

Hatua ya 11: Matokeo

Furahiya na ufurahie mchezo!

Tuzo kubwa katika Mashindano ya Raspberry Pi 2020